Собрать часы с семисегментным индикатором можно разными способами. Можно взять логические микросхемы серии 74, набрать из них счётчики и дешифраторы для управления индикатором, а можно поручить всю работу микроконтроллеру с модулем реального времени. Но однажды японская компания пошла иным путём и собрала часы с виду «цифровые», вообще без цифровой электроники.
Энтузиаст Марк Фёрно разобрал часы Lumitime производства японской фирмы Tamura. Снаружи это стильный цифровой прибор с крупным красным семисегментным индикатором на неоновых лампах — и в каком-то смысле такими они и являются.
Вот только весь секрет в том, что цифровой электроники внутри нет. Ни счётчиков, ни модуля реального времени, ни логики на транзисторах, ни кварцевого резонатора на 32,768 кГц, который обычно задаёт ход в электронных часах.
Шестерёнчатый механизм и контакты в нужный момент зажигают неоновые сегменты
Вместо всего этого работу выполняет механика: мотор вращает набор шестерёнок, те двигают металлические пластины под скользящими контактами-«пальцами». Передача и форма пластин рассчитаны так, чтобы контакты в нужной последовательности зажигали неоновые сегменты и складывали из них правильные цифры. Принцип напоминает механическое пианино: только вместо мелодии оно «наигрывает» переключение сегментов индикатора.
Каждая из десяти цифр на семисегментном индикаторе — это своя комбинация из семи зажжённых или погашенных сегментов, и вся хитрость сводится к тому, чтобы механически включать нужные из них в нужный момент времени.
Это изящный способ сделать «цифровые» часы в те годы, когда настоящая цифровая электроника стоила дорого, а электромеханические решения оставались привычным и надёжным вариантом.
Как именно устроен механизм и как он щёлкает контактами в такт ходу времени, наглядно показывает видеоразбор:
